CH688111A5 - Data transfer system between interrogator and responder stations - Google Patents

Abstract

The data transfer system is used between an interrogation station and a response station (R1) having at least one delay line, e.g. a surface wave device (OFW1), provided by a substrate having an interdigitated transducer (IDW) and reflectors (RFT). The interrogation pulses from the interrogation station are modulated at the response station, and the interrogation pulses are themselves modulated at the interrogation station, to allow transfer of variable data, extracted by demodulation.

Description

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Beschreibung description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Oberflächenwellenbauteil nach Anspruch 7. The present invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a surface acoustic wave component according to claim 7.

Aus John Gösch, SAW TECHNOLOGY DRIVES AUTO ID, ROAD-TOLL SYSTEM, ELECTRONIC DESIGN vom 26. April 1990, Seite 29 ist der Einsatz von OFW bzw. SAW-(Oberflächenwellen bzw. surface acoustic waves)-Bauteilen zur Identifikation von Automobilen bekannt, die eine Kontrollstation passieren. Das OFW-Bauteil ist dabei in der Lage, ein eintreffendes Signal in eine Oberflächenwelle umzuwandeln, die sich über die Oberfläche des OFW-Bauteils ausbreitet. Auf der Oberfläche des OFW-Bauteils sind elektroakustische Wandler und Reflektoren vorgesehen, die in der Lage sind, einen Teil der an ihnen vorbeilaufenden Oberflächenwellen wieder in elektromagnetische Signale umzuwandeln. Jedes zu identifizierende Automobil weist dabei ein OFW-Bauteil auf, bei dem eine bestimmte Anzahl Reflektoren in bestimmten Abständen zueinander derart auf der Oberfläche des OFW-Bauteils aufgebracht sind, dass sich dieses OFW-Bauteil von allen weiteren in anderen Automobilen verwendeten OFW-Bauteilen deutlich unterscheidet. Diese bestimmte geometrisch einmalige Anordnung der Reflektoren führt auch zu einem elektrischen Verhalten, das für jedes OFW-Bauteil typisch ist. D.h. jedes OFW-Bauteil, das mit einem festgelegten Abfragesignal beaufschlagt wird, sendet von den einzelnen Reflektoren Signale an die Abfragestation zurück. Durch die für jedes OFW-Bauteil typische Anordnung der Reflektoren werden die einzelnen Antwortsignale ebenfalls mit entsprechend typischen Verzögerungen an die Abfragestation zurückgesandt. Die von einem OFW-Bauteil nach Erhalt des Abfragesignals abgegebene Antwort, die in Form von mehreren zeitlich gegeneinander verschobenen Signalen erfolgt, unterscheidet sich daher ebenfalls deutlich von Antworten, die von anderen OFW-Bauteilen abgegeben werden. Fig. 4 zeigt einen möglichen Verlauf der Antwortsignale, die vom Bauteil OFW als Antwort auf einen Abfragepuls abgegeben werden. Als Antwort auf einen einzelnen Abfragepuls retourniert das OFW-Bauteil nach einer zeitlichen Verzögerung demgemäss eine Folge von zeitlich gegeneinander verschobenen Impulsen, die als Kodewort zur Abfragestation gelangen. From John Gösch, SAW TECHNOLOGY DRIVES AUTO ID, ROAD-TOLL SYSTEM, ELECTRONIC DESIGN from April 26, 1990, page 29, the use of SAW or SAW (surface acoustic waves) components for the identification of automobiles is known, that pass through a control station. The SAW component is able to convert an incoming signal into a surface wave that spreads over the surface of the SAW component. Electroacoustic transducers and reflectors are provided on the surface of the SAW component, which are able to convert part of the surface waves passing them back into electromagnetic signals. Each automobile to be identified has an SAW component in which a certain number of reflectors are attached to the surface of the SAW component at certain distances from one another in such a way that this SAW component differs clearly from all other SAW components used in other automobiles differs. This specific, geometrically unique arrangement of the reflectors also leads to an electrical behavior that is typical for each SAW component. I.e. Each SAW component that receives a fixed interrogation signal sends signals from the individual reflectors back to the interrogation station. Due to the arrangement of the reflectors typical for each SAW component, the individual response signals are also sent back to the interrogation station with correspondingly typical delays. The response given by an SAW component after receipt of the interrogation signal, which is in the form of a plurality of signals shifted in time, therefore also differs significantly from responses which are given by other SAW components. 4 shows a possible course of the response signals which are emitted by the component SAW in response to an interrogation pulse. In response to a single query pulse, the SAW component accordingly returns a sequence of pulses which are shifted in time and arrive at the query station as a code word.

Nachteilig bei diesem Identifikationsverfahren ist, dass bei jeder Abfrage jeweils nur die Abgabe eines unveränderlichen Erkennungssignals ausgelöst wird. Die wechselseitige Übertragung von zusätzlichen, wahlweise festlegbaren Daten zwischen der Abfrage- und der Empfangsstation ist nicht vorgesehen. Dabei ist zu erwarten, dass sich der Bedarf an Kommunikationsmöglichkeiten in den nächsten Jahren rapid erhöhen wird. Ferner ist bei dem oben beschriebenen Identifikationsverfahren keine genaue Positionsbestimmung des zu identifizierenden Fahrzeuges möglich. Eine genaue Positionsbestimmung ist jedoch erforderlich, sobald die Anforderungen an die Fähigkeiten des Identifikationssystems ansteigen. Das Identifikationssystem wird dadurch zum Leitsystem, d.h. dem vorbeifahrenden Fahrzeug kann z.B. eine Information mit momentaner Bedeutung (Strassenzustand, Umfahrungsempfeh-lung, Richtgeschwindigkeit, etc.) übermittelt werden. A disadvantage of this identification method is that only one unchangeable detection signal is triggered in each query. The mutual transmission of additional, optionally definable data between the interrogation and the receiving station is not provided. It can be expected that the need for communication options will increase rapidly in the next few years. Furthermore, with the identification method described above, it is not possible to determine the exact position of the vehicle to be identified. However, a precise position determination is required as soon as the requirements for the capabilities of the identification system increase. The identification system thus becomes the control system, i.e. the passing vehicle can e.g. Information with current meaning (road condition, recommended detour, directional speed, etc.) are transmitted.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Oberflächenwellenbauteil zu dessen Durchführung anzugeben, mit dem wahlweise veränderliche und/oder unveränderliche Daten zwischen zwei im Kontakt miteinander stehenden Stationen übertragen werden können, von denen zumindest eine eine mit Reflexionsstellen versehene Verzögerungsleitung aufweist. Der Informationsgehalt der übertragenen Signale und die Sicherheit, dass die Informationen nur an die dafür bestimmte Station gesendet werden, sollen dabei möglichst hoch sein. Die Datenübertragung soll dabei durch den Einsatz von möglichst einfachen und kostengünstigen Mitteln erzielt werden. Ferner soll auch bei kleiner Sendeleistung eine einwandfreie Qualität der übertragenen Datensignale gewährleistet werden. The present invention is therefore based on the object of specifying a method and a surface wave component for carrying it out, with which optionally variable and / or unchangeable data can be transmitted between two stations in contact with one another, at least one of which has a delay line provided with reflection points. The information content of the transmitted signals and the certainty that the information is only sent to the designated station should be as high as possible. The data transmission should be achieved by using the simplest and cheapest possible means. Furthermore, a flawless quality of the transmitted data signals should be guaranteed even with a low transmission power.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 bzw. 7 angegebenen Massnahmen gelöst. This object is achieved by the measures specified in the characterizing part of claims 1 and 7, respectively.

Ein weiterer Aspekt der Aufgabe liegt darin, die Reflektoren eines Oberflächenwellenbauteils derart zu aktivieren bzw. zu deaktivieren, dass sich das Reflektionsverhalten dieser Reflektoren genau einstellen bzw. optimieren lässt. D.h. die Grenzwerte für die maximal und die minimal reflektierte Energie soll erweitert werden. Ferner soll der Anteil reflektierter Energie frei wählbar sein. Another aspect of the task is to activate or deactivate the reflectors of a surface acoustic wave component in such a way that the reflection behavior of these reflectors can be precisely adjusted or optimized. I.e. the limit values for the maximum and the minimum reflected energy are to be expanded. Furthermore, the proportion of reflected energy should be freely selectable.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch die Beschattung der Reflektoren mit festen oder variablen Impedanzen. This task is solved by shading the reflectors with fixed or variable impedances.

Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt die Übertragung von unveränderlichen und veränderlichen Daten zwischen zwei Stationen, von denen mindestens eine mit einer mit mehreren Reflexionsstellen versehenen Verzögerungsleitung, vorzugsweise mit einem OFW-Bauteil ausgerüstet ist. Der Mehraufwand zur Übertragung der veränderlichen Daten ist gering. Innerhalb der zur Verfügung stehenden relativ kurzen Übertragungszeit wird eine maximale Datenmenge übertragen. Ferner werden die Daten mit einer minimalen Sendeleistung übertragen, wodurch z.B. durch Fremdantworten hervorgerufene Störungen des Datenverkehrs zwischen den beiden Stationen oder Störungen weiterer Empfangseinheiten vermieden werden können. Selbstverständlich wirkt sich die reduzierte Sendeleistung auch bei der Dimensionierung der Sendestufen positiv aus. Ferner wird auch eine minimale Störanfälligkeit gegenüber Sendern erzielt, die im gleichen Frequenzbereich arbeiten. The method according to the invention allows the transmission of unchangeable and changeable data between two stations, of which at least one is equipped with a delay line provided with several reflection points, preferably with an SAW component. The additional effort for the transfer of the changeable data is small. A maximum amount of data is transmitted within the relatively short transmission time available. Furthermore, the data is transmitted with a minimum transmission power, which means e.g. Interference in data traffic between the two stations caused by external responses or interference in other receiving units can be avoided. Of course, the reduced transmission power also has a positive effect when dimensioning the transmission stages. Furthermore, minimal susceptibility to interference is achieved with transmitters operating in the same frequency range.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigt: The invention is explained in more detail below with reference to a drawing, for example. It shows:

Fig. 1 zwei Sende- und Empfangsstationen, von denen eine mit einem OFW-Bauteil versehen ist Fig. 2 erfindungsgemässe OFW-Bauteile Fig. 3a die Schaltungsanordnung einer Sende-und Empfangsstation 1 shows two transmitting and receiving stations, one of which is provided with an SAW component. FIG. 2 inventive SAW components. FIG. 3a shows the circuit arrangement of a transmitting and receiving station

Fig. 3b zwei Sende- und Empfangsstationen, von denen eine mit einem Diskriminator versehen ist Fig. 3c die Kennlinie dieses Diskriminators Fig. 3b two transmitting and receiving stations, one of which is provided with a discriminator. Fig. 3c, the characteristic of this discriminator

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Fig. 3d und e die Schaltungsanordnungen von zwei Sende- und Empfangsstationen 3d and e the circuit arrangements of two transmitting and receiving stations

Fig. 3f die Schaltungsanordnungen von zwei weiteren Sende- und Empfangsstationen 3f shows the circuit arrangements of two further transmitting and receiving stations

Fig. 4 einen möglichen Signalverlauf von Abfrage* und Antwortsignalen Fig. 4 shows a possible waveform of query * and response signals

Fig. 5 eine Verzögerungsleitung mit keramischem Dielektrikum Fig. 5 shows a delay line with a ceramic dielectric

Fig. 6 ein OFW-Bauteil mit Reflektoren deren Reflexionsverhalten beliebig wählbar ist Fig. 6 shows a SAW component with reflectors whose reflection behavior can be selected as desired

Fig. 1 zeigt zwei Sende- und Empfangsstationen ST und ST+, von denen die letztgenannte mit einer Verzögerungsleitung versehen ist, die mindestens eine Reflexionsstelle aufweist. Nebst den einleitend beschriebenen OFW-Bauteilen können auch herkömmliche Leitungen verwendet werden, in denen Reflexionsstellen vorgesehen sind, die z.B. durch die lokale Änderung der Impedanz bzw. durch den gezielten Einbau von Störstellen in verschiedenen Abschnitten der Leitung realisiert werden. Vorzugsweise werden kurze Verzögerungsleitungen vorgesehen, die eine geringe Wellenausbreitungsgeschwindigkeit aufweisen. Beispielsweise werden Koaxialleitungen eingesetzt, die ein eine hohe Di-elektrizitätszahl aufweisendes Dielektrikum enthalten. (Ferner ist bekannt, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektromagnetischen Wellen in Stoffen mit hoher Permeabilitätszahl ebenfalls kleiner ist.) Vorzugsweise werden daher keramische Materialien für das Dielektrikum verwendet, die bekannterweise eine hohe Dielektrizitätszahl (> 100) aufweisen. Z.B. wird, wie in Fig. 5 gezeigt, eine Verzögerungsleitung derart gebildet, dass die Innen-und die Aussenwände röhrenförmiger keramischer Elemente KERD zumindest teilweise mit je einer Metallschicht überzogen werden, welche den Innenleiter IL und Aussenleiter AL einer kurzen Koaxialleitung T bilden. An den Verbindungsstellen der einzelnen Koaxialleitungen T1, T2, die je eine entsprechend dem zu übertragenden Kodewort vorgewählte Länge aufweisen und die zu einer längeren Koaxialleitung zusammengefügt werden, können dabei Reflexionsstellen vorgesehen werden. Nötigenfalls wird dazu der Innen- und der Aussenleiter IL, AL an diesen Verbindungsstellen durch eine Spule IND oder einen Kondensator CAP miteinander verbunden, die z.B. auf einer oder beiden Frontseiten des keramischen Dielektrikums KERD direkt auflegiert sind. Die einzelnen Keramikelemente KERD, bzw. deren Innenleiter IL, bzw. deren Aussenleiter AL bzw. die frontseitigen Legierungen IND; CAP werden z.B. in einem Ofen verbunden. Ferner können an den Verbindungsstellen der Koaxialleitungen T1, T2 Zwischenstücke ZT vorgesehen sein, die z.B. ein anderes Dielektrikum aufweisen und/oder mit einem andersartigen Metall beschichtet sind. Ferner kann der Innenleiter IL auch durch einen veränderbaren Kondensator (oder eine veränderbare Induktivität), z.B. eine Kapazitätsdiode mit dem Aussenleiter AL verbunden werden. Durch diese Massnahme könnten die Reflexionsstellen wahlweise zu- oder abgeschaltet werden. Fig. 1 shows two transmitting and receiving stations ST and ST +, the latter of which is provided with a delay line which has at least one reflection point. In addition to the SAW components described in the introduction, conventional lines can also be used in which reflection points are provided, e.g. through the local change of the impedance or through the targeted installation of fault points in different sections of the line. Short delay lines are preferably provided which have a low wave propagation speed. For example, coaxial lines are used which contain a dielectric with a high dielectric constant. (It is also known that the propagation speed of electromagnetic waves in substances with a high permeability number is also lower.) Ceramic materials are therefore preferably used for the dielectric, which are known to have a high dielectric constant (> 100). E.g. As shown in FIG. 5, a delay line is formed in such a way that the inner and outer walls of tubular ceramic elements KERD are each at least partially covered with a metal layer, which form the inner conductor IL and outer conductor AL of a short coaxial line T. At the connection points of the individual coaxial lines T1, T2, each of which has a preselected length corresponding to the code word to be transmitted and which are combined to form a longer coaxial line, reflection points can be provided. If necessary, the inner and outer conductors IL, AL are connected to one another at these connection points by a coil IND or a capacitor CAP, which e.g. are directly alloyed on one or both front sides of the ceramic dielectric KERD. The individual ceramic elements KERD, or their inner conductor IL, or their outer conductor AL or the front alloys IND; CAP are e.g. bonded in an oven. Furthermore, intermediate pieces ZT can be provided at the connection points of the coaxial lines T1, T2, which e.g. have a different dielectric and / or are coated with a different type of metal. Furthermore, the inner conductor IL can also be replaced by a changeable capacitor (or a changeable inductance), e.g. a capacitance diode can be connected to the outer conductor AL. This measure could optionally switch the reflection points on or off.

Eine der Stationen ST bzw. ST+ ist jeweils in einem Fahrzeug vorgesehen, das sich normalerweise mit einer Geschwindigkeit von bis zu einigen hundert km/h an einer Kontrollstelle vorbei bewegt, in der die zweite Station ST+ bzw. ST untergebracht ist. Die mit dem Oberflächenwellen-Bauteil OFW versehene Station ST+ ist dabei immer in der zu identifizierenden Einheit vorgesehen. D.h., falls eine fixe Kontrollstelle vorbeifahrende Objekte identifizieren möchte, so sind die Bauteile OFW in diesen Objekten vorgesehen. Falls ein vorbeifahrendes Objekt, z.B. ein Hochgeschwindigkeitszug, jedoch feststellen soll, welche fixe Kontrollstelle passiert wird, so wird das Bauteil OFW in dieser Kontrollstelle vorgesehen. Vorzugsweise können die Bauteile OFW auch in beiden Stationen ST und ST+ vorgesehen werden. Die Zeit, die zur Kommunikation zwischen den Stationen ST und ST+ zur Verfügung steht, ist bei hohen Geschwindigkeiten im Bereich von einigen Millisekunden. Man war bisher der Ansicht, dass diese Zeit lediglich zur Identifikation der Station ST+ ausreichen würde. Ein weiterer Informationsaustausch wurde daher über andere Kommunikationsmittel und nicht über die Verzögerungsleitung bzw. das Bauteil OFW abgewickelt. Das nachfolgend beschriebene erfindungsgemässe Verfahren erlaubt jedoch die Übertragung von zusätzlichen Daten zwischen den beiden Stationen ST und ST+. One of the stations ST and ST + is provided in each case in a vehicle which normally moves past a control point at a speed of up to a few hundred km / h in which the second station ST + and ST is accommodated. The station ST + provided with the surface wave component OFW is always provided in the unit to be identified. That is, if a fixed control point wants to identify passing objects, the components SAW are provided in these objects. If a passing object, e.g. a high-speed train, but is to determine which fixed checkpoint is to be passed, the component SAW is provided in this checkpoint. The components SAW can preferably also be provided in both stations ST and ST +. The time that is available for communication between the ST and ST + stations is in the range of a few milliseconds at high speeds. It was previously thought that this time would only be sufficient to identify the ST + station. A further exchange of information was therefore carried out via other means of communication and not via the delay line or the SAW component. However, the inventive method described below allows the transmission of additional data between the two stations ST and ST +.

Zur erfindungsgemässen Datenübertragung werden die zur Station ST+ gesandten trägerfrequen-ten Signale bzw. die Abfragepulse in Abhängigkeit von zu übertragenden Daten moduliert. Dabei wird vorgesehen, dass die Abfragepulse frequenzumge-tastet bzw. nach dem FSK-(frequency shift keying)-Verfahren moduliert werden. Entsprechend dem binären Datensignal wird die Frequenz der Trägerschwingung daher zwischen zwei festen Werten f1 und 12 umgetastet. In der Station ST+ ist eine De-modulationsstufe vorgesehen, durch die das FSK-modulierte Signal demoduliert wird. Die Signalanteile des vom Bauteil OFW retournierten Kodewortes sind aufgrund der FSK-Modulation der Abfragesignale ebenfalls frequenzumgetastet. Die Bandbreite des in der Station ST (Abfragestation) enthaltenen Empfängers muss daher genügend gross sein bzw. zumindest die Frequenzen f1 und f2 einschliessen. Zur Übertragung von Daten von der Station ST+ zur Station ST wird das Kodewort vorzugsweise phasenumgetastet bzw. nach dem (phase shift keying)-Verfahren moduliert oder es wird vorgesehen, dass zumindest ein Puls der Antwortpulssequenz (s. Fig. 4) unterdrückt wird. Ferner werden die Abfragepulse vor der Übertragung vorzugsweise expandiert. Die Expansionsrichtung wird dabei entsprechend den zu übertragenden Daten gewählt. Zur Erhöhung der Übertragungsrate werden einzelne Bereiche des expandierten Pulses ferner in Abhängigkeit der zu übertragenden Daten markiert. Schmalbandige Störsignale, die sich auf dem Übertragungsweg den Abfragepulsen überlagern, werden durch die in der Station ST+ bzw. nach der Reflektion in der Station ST vorgenommene Pulskompression weitgehend unterdrückt. For the data transmission according to the invention, the carrier-frequency signals or the query pulses sent to the station ST + are modulated as a function of the data to be transmitted. It is provided that the query pulses are frequency-shift keyed or modulated according to the FSK (frequency shift keying) method. In accordance with the binary data signal, the frequency of the carrier oscillation is therefore shifted between two fixed values f1 and 12. A demodulation stage is provided in the station ST +, by means of which the FSK-modulated signal is demodulated. The signal components of the code word returned by the OFW component are also frequency shift keyed due to the FSK modulation of the interrogation signals. The bandwidth of the receiver contained in the station ST (interrogation station) must therefore be sufficiently large or at least include the frequencies f1 and f2. For the transmission of data from station ST + to station ST, the code word is preferably phase-shift keyed or modulated according to the (phase shift keying) method, or it is provided that at least one pulse of the response pulse sequence (see FIG. 4) is suppressed. Furthermore, the query pulses are preferably expanded before transmission. The direction of expansion is selected according to the data to be transmitted. To increase the transmission rate, individual areas of the expanded pulse are also marked as a function of the data to be transmitted. Narrow-band interference signals that overlap the interrogation pulses on the transmission path are largely suppressed by the pulse compression carried out in the ST + station or after the reflection in the ST station.

Fig. 2a zeigt ein Bauteil OFW, das zum Empfang FSK-modulierter und zur Abgabe PSK-moduiierter Signale geeignet ist. Das Bauteil OFW besteht aus einem vorzugsweise piezoelektrischen Substrat, auf 2a shows a component SAW which is suitable for receiving FSK-modulated signals and for outputting PSK-modulated signals. The component SAW consists of a preferably piezoelectric substrate

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dessen Oberfläche sich Transversalwellen ausbreiten können. Auf diesem Substrat sind ein Phasenmodulator PM, ein Interdigitalwandler IDW, mehrere Reflektoren RFT, zwei Bandpassfilter BP1, BP2 und ein Dämpfungsmaterial ABS vorgesehen. Eine Antenne ANT ist dabei über den Phasenmodulator PM mit dem Interdigitalwandler IDW verbunden, der die über die Antenne ANT empfangenen Signale in Oberflächenwellen umwandelt, die sich gegen die Reflektoren RFT hin ausbreiten. Jeweils beim Erreichen eines Reflektors RFT wird ein Teil der sich ausbreitenden Transversalwellen zurück zum Interdigitalwandler IDW reflektiert, umgewandelt und über die Antenne ANT abgestrahlt. Nachdem die Transversalwellen die Reflektoren RFT passiert haben, gelangen sie zu den Bandpässen BP1 und BP2 und werden anschliessend im Dämpfungsmaterial ABS absorbiert. Durch diese Absorption der Oberflächenwellen werden unerwünschte Reflexionen verhindert. whose surface can spread transverse waves. A phase modulator PM, an interdigital transducer IDW, a plurality of reflectors RFT, two bandpass filters BP1, BP2 and a damping material ABS are provided on this substrate. An antenna ANT is connected via the phase modulator PM to the interdigital transducer IDW, which converts the signals received via the antenna ANT into surface waves that propagate towards the reflectors RFT. Each time a reflector RFT is reached, some of the transverse waves that are propagating are reflected back to the interdigital transducer IDW, converted and radiated via the antenna ANT. After the transverse waves have passed the reflectors RFT, they reach the bandpasses BP1 and BP2 and are then absorbed in the ABS damping material. This absorption of the surface waves prevents unwanted reflections.

Die Datenübertragung zwischen den Stationen ST und ST+ funktioniert dabei wie folgt: The data transmission between the ST and ST + stations works as follows:

Die Station ST überträgt trägerfrequente Pulse (engl.: bursts) an die Station ST+, die in Abhängigkeit der zu übertragenden Daten zwischen zwei Frequenzen f1 und f2 umgetastet sind. Die durch den Interdigitalwandler IDW erzeugten Oberflächenwellen, die ebenfalls die Frequenz f1 bzw. f2 aufweisen, werden durch das entsprechende Bandpassfilter BP1 bzw. BP2 in ein elektrisches Signal umgewandelt, das einer logisch «1» bzw. «0» entspricht. Durch die Gleichrichtung der von den Bandpassfiltern BP abgegebenen Signale können die übertragenen Daten daher detektiert werden. Als Antwort auf den empfangenen Puls wird von den einzelnen Reflektoren RFT ein aus mehreren Pulsen bestehendes Kodewort zum Interdigitalwandler IDW reflektiert und über die Antenne ANT abgestrahlt. Die Station ST, die dieses Kodewort empfängt, ist aufgrund der zeitlichen Abstände zwischen den Pulsen des Kodewortes daher in der Lage, die Station ST+ zu identifizieren. Zur Übertragung von Daten von der Station ST+ zur Station ST werden die reflektierten Signale im Phasenmodulator PM in Abhängigkeit der zu übertragenden binären Daten z.B. zwischen zwei Phasenlagen (z.B. +/- 45° oder +/- 90°) umgetastet. (Phasen- und Frequenz-Modu-latoren bzw. Demodulatoren werden z.B. in Herter/ Röcker, Nachrichtentechnik-Übertragung und Verarbeitung, München 1976, Seiten 181-218 beschrieben. Als Phasenmodulator PM kann z.B. der auf Seite 202, Bild 2.4-27 gezeigte Ringmodulator verwendet werden. Weitere Phasen- und Frequenzmodulationsverfahren sind ferner in R. Mäusl, Digitale Modulationsverfahren, Heidelberg 1991, Kapitel 3 beschrieben.) Wie bereits eingangs erläutert, wird durch das Oberflächenwellen-Bauteil OFW als Antwort auf den Abfragepuls eine Sequenz von mehreren Pulsen reflektiert. Die maximale Datenübertragungsrate wird daher erzielt, indem jeder einzelne Puls der reflektierten Pulssequenz entsprechend einem zu übertragenden Datenbit moduliert wird. Für die Démodulation dieser phasenmodulierten Signale ist in der Station ST ein Referenzsignal vorzusehen, das jeweils für die Modulation des Abfragesignals und die Démodulation des Antwortsignals verwendet wird. Möglich ist ferner die Verwendung eines Pulses aus der Sequenz der Antwortpulse als Referenzsignal. Z.B. wird die Phasenlage des ersten Pulses der Sequenz nicht verändert. Die Phasenlage der nachfolgenden Pulse der Sequenz kann daher jeweils mit Bezug auf den ersten Puls der Sequenz detektiert werden. The station ST transmits carrier-frequency pulses (English: bursts) to the station ST +, which are keyed between two frequencies f1 and f2 depending on the data to be transmitted. The surface waves generated by the interdigital transducer IDW, which also have the frequency f1 or f2, are converted by the corresponding bandpass filter BP1 or BP2 into an electrical signal which corresponds to a logical “1” or “0”. The transmitted data can therefore be detected by rectifying the signals emitted by the bandpass filters BP. In response to the received pulse, the individual reflectors RFT reflect a code word consisting of several pulses to the interdigital transducer IDW and emit them via the antenna ANT. The station ST which receives this code word is therefore able to identify the station ST + due to the time intervals between the pulses of the code word. For the transmission of data from the ST + station to the ST station, the reflected signals in the phase modulator PM are, depending on the binary data to be transmitted, e.g. shifted between two phase positions (e.g. +/- 45 ° or +/- 90 °). (Phase and frequency modulators or demodulators are described, for example, in Herter / Röcker, Telecommunications Transmission and Processing, Munich 1976, pages 181-218. The phase modulator PM, for example, can be the ring modulator shown on page 202, Figure 2.4-27 Further phase and frequency modulation methods are also described in R. Mäusl, Digitale Modulationsverfahren, Heidelberg 1991, chapter 3.) As already explained at the beginning, a sequence of several pulses is reflected by the surface wave component SAW in response to the query pulse. The maximum data transmission rate is therefore achieved by modulating each individual pulse of the reflected pulse sequence in accordance with a data bit to be transmitted. For the demodulation of these phase-modulated signals, a reference signal is to be provided in the station ST, which is used in each case for the modulation of the interrogation signal and the demodulation of the response signal. It is also possible to use a pulse from the sequence of the response pulses as a reference signal. E.g. the phase position of the first pulse of the sequence is not changed. The phase position of the subsequent pulses of the sequence can therefore be detected with reference to the first pulse of the sequence.

In Fig. 2c ist ein weiteres Oberflächenwellen-Bauteil P-OFW gezeigt, durch das eine weitere Möglichkeit zur Übertragung von Daten von der Station ST+ zur Station ST geschaffen wird. Die auf einem programmierbaren Oberflächenwellen-Bauteil P-OFW vorgesehenen n Reflektoren RFT können dabei mittels Schaltern SW1 SWn derart kurzgeschlossen werden, dass sie die Oberflächen-wellen wahlweise reflektieren bzw. nicht reflektieren. Dadurch kann einerseits ein festgelegtes Kodewort oder ein n-Bit Datenwort übertragen werden. Selbstverständlich kann auch abwechslungsweise zwischen zwei n-Bit Datenwörtern jeweils ein Kodewort übertragen werden. Falls nebst variablen Daten zur Sicherheit jeweils das Kodewort mit übertragen werden soll, kann dieses für ein Datenbit = «1» nicht-invertiert und für ein Datenbit = «0» invertiert übertragen werden. Für ein Kodewort sind dabei dessen invertierte und nicht-invertierte Form zu reservieren. Die einzelnen Reflektoren RFT weisen dabei wie der gezeigte Interdigitalwandler IDW zwei Kämme mit mehreren Fingern auf. Durch die Wahl der Fingerbreite und der Abstände zwischen den Fingern von je einem Achtel der Wellenlänge vorzugsweise der Mittenfrequenz der übertragenen Signale wird die Reflektion von mechanischen Oberflächenwellen verhindert. Mechanische Rejektionen können auch durch eine günstige Wahl der Fingerlängen verhindert werden. Eine gute Reduktion der mechanischen Reflektionen wird z.B. erzielt, wenn der erste Finger im Verhältnis zum nächstfolgenden Finger kurz gewählt ist. Die Reflektion elektrischer Wellen bleibt durch die oben beschriebene Wahl der Finger und Fingerabstände weitgehend unbeeinflusst. Die Reflektion elektrischer Wellen, die sich auf dem piezoelektrischen Substrat ausbreiten, kann jedoch durch das Kurzschliessen der beiden mit den Fingern verbundenen Stege beein-flusst werden. D.h. in Abhängigkeit der zu übertragenden Daten werden die einzelnen Reflektoren RFT kurzgeschlossen. Dazu kann entweder für jeden Reflektor RFT eine separate Kurzschlussschlaufe vorgesehen sein oder es können alle Reflektoren RFT einseitig fest und anderseitig über die Schalter SW1, ..., SWn mit Nullpotential verbunden bzw. verbindbar sein. Die Schalter SW sind zu diesem Zweck mit einer entsprechenden Steuereinheit verbunden, die z.B. einen Speicherbaustein enthält, in dem das Kodewort permanent abgespeichert ist. Möglich ist ferner, nur einen Teil der Reflektoren RFT mit Schaltern SW zu versehen. Weitere Reflektoren RFT können zusätzlich entsprechend einem zu übertragenden Kodewort angeordnet sein. Übertragen wird in diesem Fall eine Kombination von festen und variablen Daten. 2c shows a further surface wave component P-SAW, by means of which a further possibility for the transmission of data from the station ST + to the station ST is created. The n reflectors RFT provided on a programmable surface wave component P-OFW can be short-circuited by means of switches SW1 SWn in such a way that they either reflect or do not reflect the surface waves. In this way, a fixed code word or an n-bit data word can be transmitted on the one hand. Of course, one code word can also be transmitted alternately between two n-bit data words. If, in addition to variable data, the code word is to be transmitted for security, it can be transmitted non-inverted for a data bit = "1" and inverted for a data bit = "0". The inverted and non-inverted form must be reserved for a code word. The individual reflectors RFT, like the interdigital transducer IDW shown, have two combs with several fingers. The reflection of mechanical surface waves is prevented by the choice of the finger width and the distances between the fingers of one eighth of the wavelength, preferably the center frequency of the transmitted signals. Mechanical rejections can also be prevented by choosing the right finger length. A good reduction in mechanical reflections is e.g. achieved if the first finger is short in relation to the next finger. The reflection of electrical waves remains largely unaffected by the choice of fingers and finger spacing described above. The reflection of electrical waves that propagate on the piezoelectric substrate can, however, be influenced by short-circuiting the two webs connected with the fingers. I.e. the individual reflectors RFT are short-circuited depending on the data to be transmitted. For this purpose, either a separate short-circuit loop can be provided for each reflector RFT or all reflectors RFT can be connected or connectable on one side and on the other side via switches SW1, ..., SWn with zero potential. For this purpose, the switches SW are connected to a corresponding control unit, which e.g. contains a memory module in which the code word is permanently stored. It is also possible to provide only a part of the reflectors RFT with switches SW. Additional reflectors RFT can additionally be arranged in accordance with a code word to be transmitted. In this case, a combination of fixed and variable data is transmitted.

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In Fig. 2c ist ferner eine andere mögliche Anordnung der Bandpassfilter BP1 und BP2 gezeigt. Da sich die Oberflächenwellen auf beiden Seiten des Interdigitalwandlers IDW ausbreiten ist je ein Bandpassfilter BP auf der linken und der rechten Seite des Interdigitalwandlers IDW angeordnet. Jedes Bandpassfilter BP wirkt dabei wie ein Interdigitalwandler, dessen Synchronfrequenz einer der (umgetasteten) Frequenzen f1 oder f2 entspricht. Another possible arrangement of the bandpass filters BP1 and BP2 is shown in FIG. 2c. Since the surface waves propagate on both sides of the interdigital transducer IDW, a bandpass filter BP is arranged on the left and the right side of the interdigital transducer IDW. Each bandpass filter BP acts like an interdigital transducer whose synchronous frequency corresponds to one of the (keyed) frequencies f1 or f2.

Zur Reduktion der Signalleistung bzw. zur Verbesserung des Verhältnisses von Signal zu Rauschen wird der Abfragepuls in der Sendestufe der Station ST expandiert und an die Station ST+ übertragen. Das von der Station ST+ retournierte Kodewort besteht daher aus einer Folge von expandierten Signalen, die in der Empfangsstufe der Station ST wieder komprimiert werden. Die Sendeenergie wird dadurch um den Faktor i vergrössert, um den der Abfragepuls verlängert wurde. Bei unveränderter Sendeenergie kann die maximale Sendeleistung daher um den Faktor i gesenkt werden. Zur Expansion und Kompression von Impulsen sind OFW-Bauteile (dispersive SAW-Filter) oder auch digitale Schaltungen geeignet. Beim expandierten Puls wird dessen Trägerfrequenz zwischen zwei Werten fi_ und fH geändert. Zur Übertragung von Daten von der Station ST zur Station ST+ wird die Frequenz dabei für Datenbits = «1» vom Wert fi. (bei aufsteigender Pulsflanke) gegen den Wert fn (bei abfallender Pulsflanke) und für Datenbits = «0» vom Wert fH gegen den Wert fi. geändert. Zur einfachen De-tektierung der übertragenen Daten wird der in Fig. 2b gezeigte Interdigitalwandler D-IDW als dispersive Verzögerungsleitung ausgebildet, die aus vielen Fingerpaaren (bekannt ist die Verwendung von bis zu einigen 103-Fingerpaaren) besteht. Durch die Wahl des Abstandes zwischen den Fingerpaaren, der sich von Fingerpaar zu Fingerpaar stetig ändert, wird die «eingeprägte» Synchronfrequenz im Interdigitalwandler D-IDW derart variiert, dass z.B. die niedrigen Wellenlängen eine hohe und die hohen Wellenlängen eine niedrige Laufzeit erhalten. Als Antwort auf einen angelegten Puls gibt die dispersive Verzögerungsleitung daher ein frequenzmoduliertes Signal bzw. einen expandierten Puls ab, dessen Dauer der Dispersionszeit der Verzögerungsleitung entspricht. Als Antwort auf ein frequenzmoduliertes Signal bzw. einen expandierten Puls wird von der Verzögerungsleitung entweder ein gedehntes oder ein komprimiertes Signal abgegeben. Bezogen auf den in Fig. 2b dargestellten und beidseitig von je einem Sensor S1 bzw. S2 flankierten dispersiven Interdigitalwandler D-IDW bedeutet dies, dass ein angelegter expandierter Puls, der sich vom Interdigitalwandler D-IDW in beide Richtungen ausbreitet, von einem Sensor S1; S2 als noch stärker expandierter Puls von geringer Signalstärke und vom anderen Sensor S2; S1 als komprimierter Puls von hoher Signalstärke empfangen wird. In Abhängigkeit des Frequenzverlaufs des expandierten Pulses wird daher entweder vom Sensor S1 oder vom Sensor S2 ein Signal empfangen, das eine Signalstärke aufweist, aufgrund der festgestellt werden kann, wie der expandierte Puls moduliert wurde bzw. ob ein Bit = «1» oder ein Bit = «0» übertragen wurde. In order to reduce the signal power or to improve the ratio of signal to noise, the query pulse is expanded in the transmission stage of the ST station and transmitted to the ST + station. The code word returned by the ST + station therefore consists of a sequence of expanded signals which are compressed again in the reception stage of the ST station. The transmission energy is thereby increased by a factor i by which the query pulse was extended. With unchanged transmission energy, the maximum transmission power can therefore be reduced by a factor of i. SAW components (dispersive SAW filters) or digital circuits are suitable for expanding and compressing pulses. With the expanded pulse, its carrier frequency is changed between two values fi_ and fH. To transmit data from station ST to station ST +, the frequency for data bits = "1" is of the value fi. (with rising pulse edge) against the value fn (with falling pulse edge) and for data bits = «0» from the value fH against the value fi. changed. For simple detection of the transmitted data, the interdigital converter D-IDW shown in FIG. 2b is designed as a dispersive delay line, which consists of many pairs of fingers (the use of up to a few 103 pairs of fingers is known). By choosing the distance between the pairs of fingers, which changes constantly from pair of fingers to pair of fingers, the “impressed” synchronous frequency in the interdigital transducer D-IDW is varied such that e.g. the low wavelengths have a high and the high wavelengths have a low transit time. In response to an applied pulse, the dispersive delay line therefore emits a frequency-modulated signal or an expanded pulse, the duration of which corresponds to the dispersion time of the delay line. In response to a frequency-modulated signal or an expanded pulse, either an extended or a compressed signal is emitted by the delay line. In relation to the dispersive interdigital transducer D-IDW shown in FIG. 2b and flanked on both sides by a sensor S1 or S2, this means that an applied expanded pulse, which propagates in both directions from the interdigital transducer D-IDW, from a sensor S1; S2 as an even more expanded pulse of low signal strength and from the other sensor S2; S1 is received as a compressed pulse of high signal strength. Depending on the frequency response of the expanded pulse, a signal is therefore received either from sensor S1 or from sensor S2 which has a signal strength on the basis of which it can be determined how the expanded pulse was modulated or whether a bit = “1” or a bit = "0" was transmitted.

Zur Übertragung grösserer Datenmengen wird der expandierte Puls in n Bereiche B1, ..., Bn unterteilt, von denen mindestens einer durch das Einfügen einer Pulslücke oder eines Signalanteils unterschiedlicher Phasenlage markiert wird. Falls z.B. To transmit larger amounts of data, the expanded pulse is divided into n areas B1, ..., Bn, at least one of which is marked by inserting a pulse gap or a signal component of different phase positions. If e.g.

16 Bereiche B1 B16 vorgesehen sind und nur jeweils ein Bereich markiert wird, so kann mit jedem Puls der Informationsgehalt eines 4-Bit-Daten-wortes übertragen werden. Der Empfänger muss daher feststellen, in welchem Bereich eine Markierung vorgesehen ist. Insbesondere beim Auftreten von starken Pulsverformungen kann dies zu Schwierigkeiten führen, da in diesem Fall nicht mehr genau festgestellt werden kann, wo der erste Bereich B1 beginnt. Der Empfänger wird daher eine detektierte Marke möglichenweise einem falschen Bereich zuordnen. Z.B. wird die Marke, die sich tatsächlich im Bereich B10 befindet einem benachbarten Bereich B9 oder B11 zugeordnet. Dieses Problem wird gelöst, indem jeweils der Zeitpunkt des Auftretens des komprimierten Pulses als zeitliche Referenz gewählt wird. Durch die Messung der zeitlichen Verschiebung der detektierten Marken in Bezug auf den komprimierten Puls können die Marken den richtigen Bereichen B1 B16 leicht zugeordnet werden. Beim Versehen der expandierten Pulse mit Pulslücken ist darauf zu achten, dass die Seitenzipfel nicht unzulässig ansteigen. Vorzugsweise wird daher nur eine einzige Pulslücke oder die Phasenmodulation einzelner Bereiche vorgesehen. 16 areas B1 B16 are provided and only one area is marked, the information content of a 4-bit data word can be transmitted with each pulse. The recipient must therefore determine in which area a marking is intended. This can lead to difficulties, particularly when strong pulse deformations occur, since in this case it is no longer possible to determine exactly where the first area B1 begins. The receiver will therefore possibly assign a detected mark to an incorrect area. E.g. the mark that is actually located in area B10 is assigned to an adjacent area B9 or B11. This problem is solved by selecting the time at which the compressed pulse occurs as a time reference. By measuring the time shift of the detected marks in relation to the compressed pulse, the marks can be easily assigned to the correct areas B1 B16. If the expanded pulses are provided with pulse gaps, it must be ensured that the side lobes do not rise inadmissibly. Therefore, preferably only a single pulse gap or the phase modulation of individual areas is provided.

Im Kommentar zu den Fig. 2a und 2b wurde bereits erläutert, dass für die Übertragung von Daten von der Station ST+ zur Station ST mindestens ein Puls der reflektierten Pulssequenz phasenmodu-liert wird. Falls zur Erhöhung der Übertragungsrate mehrere Pulse moduliert werden sollen, steigen die Anforderungen an die mit dem Phasenmodulator verbundene Steuerschaltung, welche den Modulationsvorgang steuert. D.h., die Steuerschaltung muss jedem reflektierten Puls das zugehörige Datenbit zum richtigen Zeitpunkt zur Verfügung stellen. Bei einer Pulssequenz von drei Pulsen stellt die Steuerschaltung daher das erste Datenbit für den ersten Puls z.B. in einem Register bereit, stellt die Abgabe des ersten Pulses fest und stellt anschliessend das nächste Datenbit für den zweiten Puls im Register bereit. Mit den in Fig. 2d über Phasenmodulatoren PM1 PMn sowie eine Addierstufe 2a and 2b has already explained that at least one pulse of the reflected pulse sequence is phase-modulated for the transmission of data from the station ST + to the station ST. If several pulses are to be modulated to increase the transmission rate, the demands on the control circuit connected to the phase modulator, which controls the modulation process, increase. This means that the control circuit must make the associated data bit available to each reflected pulse at the right time. With a pulse sequence of three pulses, the control circuit therefore sets the first data bit for the first pulse e.g. in a register, determines the delivery of the first pulse and then provides the next data bit for the second pulse in the register. With the in Fig. 2d phase modulators PM1 PMn and an adder

ADD mit der Antenne ANT verbundenen Oberflächenwellen-Bauteile OFW1, ..., OFWn lässt sich der Steuerungsaufwand wesentlich vereinfachen. Jedes der Bauteile OFW ist mit einem Interdigitalwandler IDW1;..., IDWn und mindestens einem Reflektor oder einer einem Kodewort entsprechenden Reflektoranordnung RFT11, ..., RFTnm verbunden. Im einfachsten Fall ist auf jedem Bauteil OFW nur eine einzige Reflektoranordnung RFT vorgesehen. Diese Reflektoranordnungen RFT1, ..., RFTn sind auf den Bauteilen OFW jedoch derart unterschiedlich positioniert, dass die entsprechenden Pulse jeweils mit einer gegenseitigen zeitlichen Verschiebung reflektiert werden. Die n Bauteile OFW verhalten sich bezüglich der reflektierten Pulssequenz ADD surface wave components OFW1, ..., OFWn connected to the antenna ANT can significantly simplify the control effort. Each of the components OFW is connected to an interdigital converter IDW1; ..., IDWn and at least one reflector or a reflector arrangement RFT11, ..., RFTnm corresponding to a code word. In the simplest case, only a single reflector arrangement RFT is provided on each component SAW. However, these reflector arrangements RFT1, ..., RFTn are positioned on the components OFW in such a different way that the corresponding pulses are each reflected with a mutual time shift. The n components SAW behave with respect to the reflected pulse sequence

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daher gleich wie ein einziges Bauteil OFW, das n Reflektoranordnungen RFT aufweist. Vorteilhaft bei der in Fig. 2d gezeigten Anordnung ist jedoch, dass für jede reflektierte Pulssequenz jedem Phasenmodulator PM nur ein einziges Datenbit zugeführt werden muss. Die Steuerung der Datenübertragung ist daher denkbar einfach. Für jeden Abfragepuls stellt die Steuerung jeweils n Datenbits im Register bereit, die absolut korrekt übertragen werden. Probleme, die durch eine nicht zeitgenaue Abfolge der Steuersignale auftreten könnten, werden dadurch beseitigt. Falls auch bei dieser Anordnung die Datenübertragungsrate erhöht werden soll, werden auf den Bauteilen OFW weitere Reflektoranordnungen RFT12, ..., RFTnm vorgesehen. Die Steuerung der Datenübertragung ist auch in diesem Fall noch immer einfach möglich, da zwischen den Reflektoranordnungen (z.B. zwischen RFT11 und RFT12) immer relativ grosse Abstände vorhanden sind. Bei der gezeigten Anordnung würde z.B. dem Phasenmodulator PM1 von den zu übertragenden Daten vd-b zuerst das Datenbit 1 und nachfolgend das Datenbit n + 1 zugeführt. In der Addierstufe ADD sind die Phasenmodulatoren PM seriell oder parallel zusammengeschaltet und mit der Antenne ANT verbunden. therefore the same as a single component SAW which has n reflector arrangements RFT. However, it is advantageous in the arrangement shown in FIG. 2d that only one data bit has to be supplied to each phase modulator PM for each reflected pulse sequence. The control of the data transmission is therefore very simple. The controller provides n data bits in the register for each query pulse, which are transmitted absolutely correctly. Problems that could arise due to an inaccurate sequence of control signals are thereby eliminated. If the data transmission rate is also to be increased in this arrangement, further reflector arrangements RFT12, ..., RFTnm are provided on the components OFW. In this case, too, the data transmission can still be controlled easily, since there are always relatively large distances between the reflector arrangements (e.g. between RFT11 and RFT12). In the arrangement shown, e.g. the phase modulator PM1 of the data vd-b to be transmitted is first supplied with the data bit 1 and then with the data bit n + 1. In the adder ADD, the phase modulators PM are connected in series or in parallel and connected to the antenna ANT.

Fig. 3a zeigt einen prinzipiellen Schaltungsaufbau der Station ST, die zur Übertragung von Daten vd-t an eine Station ST+ sowie zur Detektion und Deko-dierung von jeweils unveränderlichen Daten (z.B. ein fest zugeordnetes Kodewort) und/oder veränderlichen Daten geeignet ist, die von der Station ST+ an die Station ST übertragen werden. Dabei ist ein Oszillator MCL einerseits mit einem Detektor DD/ SP und einem Dekoder DEC und andererseits über einen Pulsmodulator IPM, ein Dispersionsnetzwerk DN, einen Pulsbereichsmodulator BM und einen Zirkulator C mit der Antenne A verbunden. Der Zir-kulator C ist ferner über ein Kompressionsnetzwerk KN mit dem Detektor DD/SP verbunden, der seinerseits mit dem Dekoder DEC verbunden ist. Ferner ist ein mit dem Oszillator MCL, dem Pulsmodulator IPM, dem Dispersionsnetzwerk DN und dem Pulsbereichsmodulator BM verbundener Enkoder ENC vorgesehen. Der Pulsbereichsmodulator BM ist jedoch nur vorgesehen, falls die Bereiche B1 Bn des expandierten Pulses, wie oben erläutert, markiert werden sollen. Fig. 3a shows a basic circuit structure of the station ST, which is suitable for the transmission of data vd-t to a station ST + and for the detection and decoding of immutable data (for example a permanently assigned code word) and / or variable data which are transmitted from the ST + station to the ST station. An oscillator MCL is connected on the one hand to a detector DD / SP and a decoder DEC and on the other hand via a pulse modulator IPM, a dispersion network DN, a pulse range modulator BM and a circulator C to the antenna A. The circulator C is also connected via a compression network KN to the detector DD / SP, which in turn is connected to the decoder DEC. Furthermore, an encoder ENC connected to the oscillator MCL, the pulse modulator IPM, the dispersion network DN and the pulse range modulator BM is provided. However, the pulse area modulator BM is only provided if the areas B1 Bn of the expanded pulse are to be marked, as explained above.

Die gezeigte Schaltung funktioniert folgendermas-sen: The circuit shown works as follows:

Der Oszillator MCL führt dem Pulsmodulator IPM ein kontinuierliches Hochfrequenzsignal zu, das durch den vom Enkoder ENC gesteuerten Pulsmodulator IPM in kurze Pulse umgeformt wird, die dem Dispersionsnetzwerk DN zugeführt und in diesem expandiert werden. Im Dispersionsnetzwerk DN wird der Puls daher durch Frequenzmodulation in ein sogenanntes Chirpsignal verwandelt, dessen Frequenz in Abhängigkeit der zu übertragenden Daten entweder von einer Frequenz f1 zu einer Frequenz f2 ansteigt oder von der Frequenz f2 zur Frequenz f1 abfällt. Am einfachsten lässt sich diese unterschiedliche Modulation durch die Verwendung von zwei identischen parallelen dispersiven Verzögerungsleitungen erzielen, die einander entgegengesetzt angeordnet sind. Durch einen in Abhängigkeit der zu übertragenden Daten gesteuerten Umschalter kann der Puls daher in der ersten oder in der zweiten Verzögerungsleitung expandiert werden. Falls auf den derart expandierten Puls zusätzliche Informationen aufgeprägt werden sollen, wird zusätzlich der Pulsbereichsmodulator BM verwendet, der gesteuert durch den Enkoder ENC den expandierten Puls in den dafür vorgesehenen Bereichen amplituden- oder phasenmoduliert und über den Zirkulator C an die Antenne A weiterleitet. Der Zirkulator C verfügt über die bekannte Eigenschaft, dass er die Signale vom Pulsbereichsmodulator BM nur zur Antenne A und die Signale von der Antenne A nur zum Kompressionsnetzwerk KN leitet. Als Antwort auf den expandierten Abfragepuls wird von der Station ST+ eine Sequenz von expandierten Pulsen reflektiert, die im Kompressionsnetzwerk KN wieder in Pulse verwandelt werden, die demjenigen entsprechen, der dem Dispersionsnetzwerk DN zugeführt wurde. Die Pulskompression erfolgt dabei im Kompressionsnetzwerk KN derart präzis, dass alle Frequenz- und Phasenänderungen, die dem Puls im Dispersionsnetzwerk DN aufgezwungen wurden, gänzlich kompensiert werden. Vorzugsweise sind auch im Kompressionsnetzwerk KN zwei dispersive bzw. kompressive Verzögerungsleitungen vorgesehen, die in Abhängigkeit der Expansionsrichtung des expandierten Pulses umgeschaltet werden. Die Umschaltung der im Dispersionsnetzwerk DN und im Kompressionsnetzwerk KN vorgesehenen Verzögerungs- bzw. Kompressionsleitungen erfolgt vorzugsweise synchron. Der Detektor DD/SP, der vorzugsweise mit einem Signalprozessor versehen ist, stellt ferner fest, in welchen Abständen die Pulse der von der Station ST+ übertragenen Pulssequenz eintreffen und übergibt eine entsprechende Folge von Datenbits an den Dekoder DEC, der die eintreffenden Daten dekodiert. Zusätzlich kann in der Station ST ein FSK-Modulator vorgesehen sein, der die Trägerfrequenz zwischen zwei oder mehreren Werten umtastet. (Die Démodulation der FSK-modulierten Signale in der Station ST+ und die Démodulation phasenmodulierter Antwortsignale in der Station ST wird unter Fig. 3f beschrieben.) Besonders einfach wäre die Verwendung von zwei Referenzoszillatoren, die abwechslungsweise in Abhängigkeit der zu übertragenden Daten mit der Modulations- und der Demodulations-stufe verbunden werden. The oscillator MCL supplies the pulse modulator IPM with a continuous high-frequency signal, which is converted into short pulses by the pulse modulator IPM controlled by the encoder ENC, which pulses are fed to the dispersion network DN and expanded therein. In the dispersion network DN, the pulse is therefore converted by frequency modulation into a so-called chirp signal, the frequency of which either increases from a frequency f1 to a frequency f2 or falls from the frequency f2 to the frequency f1 depending on the data to be transmitted. The easiest way to achieve this different modulation is to use two identical parallel dispersive delay lines which are arranged opposite to each other. The pulse can therefore be expanded in the first or in the second delay line by means of a changeover switch controlled as a function of the data to be transmitted. If additional information is to be impressed on the pulse expanded in this way, the pulse range modulator BM is also used, which, controlled by the encoder ENC, amplitude-modulates or phase-modulates the expanded pulse in the areas provided for this purpose and forwards it to the antenna A via the circulator C. The circulator C has the known property that it conducts the signals from the pulse range modulator BM only to the antenna A and the signals from the antenna A only to the compression network KN. In response to the expanded interrogation pulse, a sequence of expanded pulses is reflected by the station ST +, which are converted again in the compression network KN into pulses that correspond to the one that was supplied to the dispersion network DN. The pulse compression takes place in the compression network KN so precisely that all frequency and phase changes that were imposed on the pulse in the dispersion network DN are completely compensated for. Preferably, two dispersive or compressive delay lines are also provided in the compression network KN, which are switched depending on the direction of expansion of the expanded pulse. The switching of the delay or compression lines provided in the dispersion network DN and in the compression network KN is preferably carried out synchronously. The detector DD / SP, which is preferably provided with a signal processor, also determines the intervals at which the pulses of the pulse sequence transmitted by the station ST + arrive and transfers a corresponding sequence of data bits to the decoder DEC, which decodes the incoming data. In addition, an FSK modulator can be provided in the station ST, which keys the carrier frequency between two or more values. (The demodulation of the FSK-modulated signals in the station ST + and the demodulation of phase-modulated response signals in the station ST is described under Fig. 3f.) It would be particularly simple to use two reference oscillators, which alternate with the modulation signal depending on the data to be transmitted. and the demodulation stage.

Ferner wird vor dem Pulsmodulator IPM vorzugsweise eine Modulationsstufe eingefügt, durch die vorzugsweise eine Einseitenbandmodulation der dem Pulsmodulator IPM zugeführten Signale vollzogen wird. Selbstverständlich ist in diesem Fall in den Empfangsstufen in der Station ST und in der Station ST+ eine entsprechende Demodulationsstu-fe vorzusehen. Die Wahl einer im Verhältnis zur Trägerfrequenz kleinen Modulationsfrequenz von z.B. einigen Kilohertz ergibt einen günstigen Rauschabstand, der insbesondere durch die dadurch ermöglichte Verwendung von schmalbandi-gen Filtern erreicht wird. Furthermore, a modulation stage is preferably inserted before the pulse modulator IPM, by means of which one-sideband modulation of the signals fed to the pulse modulator IPM is preferably carried out. In this case, of course, a corresponding demodulation level must be provided in the reception stages in the ST and ST + stations. The choice of a modulation frequency which is small in relation to the carrier frequency, e.g. a few kilohertz results in a favorable signal-to-noise ratio, which is achieved in particular through the use of narrow-band filters made possible thereby.

In der Station ST+ wird ein Detektor vorgesehen, der in der Lage ist die modulierten Abfragepulse zu A detector is provided in the station ST +, which is capable of the modulated interrogation pulses

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demodulieren und die darin enthaltenen Daten zu detektieren. Dazu wird beispielsweise die in Fig. 3e gezeigte Schaltungsanordnung verwendet, die ferner zur Übertragung von variablen Daten an die Station ST geeignet ist. Die Antenne ANT ist über einen Teiler PSP (engl.: Power Splitter) einerseits mit einem oder mehreren Oberflächenwellen-Bautei-len OFW bzw. P-OFW und andererseits über einen Detektor DD mit einer Schnittstelle I/O verbunden. Die Schnittstelle I/O, die über Datenbusse Daten vd-t, vd-b mit weiteren Einheiten austauscht, ist ferner mit dem Netzteil PS und über einen Datenpuffer BFF und ein Register REG mit dem Bauteil P-OFW verbunden. Zur Abgabe von Aktivierungssignalen en ist der Detektor DD ferner über eine Leitung direkt mit dem Register REG verbunden. Wie in der Beschreibung zu Fig. 2 bereits erläutert, können wesentliche Teile des Detektors DD bereits auf dem Bauteil OFW realisiert sein. demodulate and detect the data contained therein. For this purpose, the circuit arrangement shown in FIG. 3e is used, for example, which is also suitable for the transmission of variable data to the station ST. The antenna ANT is connected via a divider PSP (Power Splitter) on the one hand to one or more surface wave components SAW or P-SAW and on the other hand via a detector DD to an interface I / O. The interface I / O, which exchanges data vd-t, vd-b with other units via data buses, is also connected to the power supply PS and to the component P-OFW via a data buffer BFF and a register REG. To emit activation signals, the detector DD is also connected directly to the register REG via a line. As already explained in the description of FIG. 2, essential parts of the detector DD can already be implemented on the component SAW.

Die Schaltungsanordnung funktioniert wie folgt: The circuit arrangement works as follows:

Ein von der Station ST empfangener Abfragepuls wird über die Antenne ANT und den Teiler PSP an das Bauteil OFW und den Detektor DD abgegeben. Im Bauteil OFW wird der Puls durch den Interdigitalwandler IDW in Oberflächenwellen umgewandelt, die von den aktiven Reflektoren RFT zurück zur Antenne ANT reflektiert werden. Zur Detektion der Expansionsrichtung der Abfragepulse bzw. der entsprechenden Daten wird in der Station ST+ ein vorzugsweise als Interdigitalwandler D-IDW (siehe Fig. 2b) verwendetes Dispersionsnetzwerk mit zumindest einem angrenzenden Sensor S vorgesehen. In Abhängigkeit der Expansionsrichtung der expandierten Abfragepulse wird durch dieses Dispersionsnetzwerk daher ein komprimierter Puls von hoher Signalstärke oder ein noch weiter expandierter Puls von geringer Signalstärke an den Sensor S abgegeben. Der Detektor DD detektiert daher, z.B. über einen weiteren Sensor jeweils den eintreffenden Puls und erhält vom Sensor S die Information bezüglich der Expansionsrichtung (f1 -> f2 = «0» oder f2 -> f1 = «1») dieses Pulses. Mit dem in Fig. 2b gezeigten Bauteil OFW wird dem Detektor DD von einem der beiden Sensoren S1, S2 jeweils ein komprimierter Puls zugeführt, der dem übertragenen Datenbit «0» bzw. «1» unmittelbar entspricht. A query pulse received by the station ST is emitted via the antenna ANT and the divider PSP to the component OFW and the detector DD. In the OFW component, the pulse is converted by the interdigital transducer IDW into surface waves, which are reflected by the active reflectors RFT back to the antenna ANT. To detect the direction of expansion of the query pulses or the corresponding data, a dispersion network with at least one adjacent sensor S is preferably used in the station ST +, which is preferably used as an interdigital converter D-IDW (see FIG. 2b). Depending on the direction of expansion of the expanded query pulses, a compressed pulse of high signal strength or an even further expanded pulse of low signal strength is therefore delivered to sensor S through this dispersion network. The detector DD therefore detects e.g. the incoming pulse via a further sensor and receives from sensor S the information relating to the direction of expansion (f1 -> f2 = "0" or f2 -> f1 = "1") of this pulse. With the component OFW shown in FIG. 2b, a compressed pulse is fed to the detector DD from one of the two sensors S1, S2, which pulse corresponds directly to the transmitted data bit “0” or “1”.

Wie bereits eingangs erläutert wird dem Detektor DD vorzugsweise nicht nur der expandierte, sondern auch der entsprechende komprimierte Puls zugeführt. Das Eintreffen des komprimierten Pulses wird dem Detektor DD z.B. jeweils von einem der beiden in Fig. 2b gezeigten Sensoren S1, S2 gemeldet. Der mit Phasen- und/oder Amplitudendetektoren versehene Detektor DD stellt danach fest, mit welcher zeitlichen Verschiebung zu diesem komprimierten Puls die in der Station ST durch den Pulsbereichsmodulator BM in die expandierten Pulse eingeprägten Phasen- und/oder Amplitudenänderungen auftreten. Der komprimierte Puls dient daher vorzugsweise auch als Referenz, um festzustellen, welcher der im expandierten Puls vorgesehenen Bereiche B1, ..., Bn markiert wurde. Die detektier- As already explained at the beginning, the detector DD is preferably supplied not only with the expanded pulse but also with the corresponding compressed pulse. The arrival of the compressed pulse is notified to the detector DD e.g. each reported by one of the two sensors S1, S2 shown in FIG. 2b. The detector DD provided with phase and / or amplitude detectors then determines the time shift with respect to this compressed pulse caused by the phase and / or amplitude changes impressed into the expanded pulses in the station ST by the pulse range modulator BM. The compressed pulse therefore preferably also serves as a reference in order to determine which of the areas B1,..., Bn provided in the expanded pulse has been marked. The detected

ten Daten werden nachfolgend dekodiert und an die Schnittstelle I/O abgegeben. Data is then decoded and sent to the I / O interface.

Zur Übertragung von Daten von der Station ST+ zur Station ST können wahlweise zwei verschiedene Verfahren verwendet werden. Einerseits kann zumindest ein Puls der reflektierten Pulssequenz phasenmoduliert werden. Dazu wird der Interdigitalwandler D-IDW über einen vom Register REG gesteuerten Phasenmodulator PM mit der Antenne ANT verbunden. Dem Register wird dabei jeweils vom Detektor DD ein Aktivierungssignal en (enable) zugeführt, nach dessen Eintreffen der Phasenmodulator PM entsprechend den im Register REG abgespeicherten Daten gesteuert wird. Da in der Station ST nach der Kompression der Antwortpulse alle durch die vorangegangene Expansion verursachten Phasenveränderungen aufgehoben wurden, verbleiben nur noch die Phasenverschiebungen auf dem komprimierten Puls, die in der Station ST+ vom Phasenmodulator PM aufgeprägt wurden. Diese Phasenverschiebungen lassen sich daher in der Station ST durch einen Vergleich der Phase der komprimierten Pulse mit einer Referenzphase leicht detektieren. Two different methods can be used to transfer data from the ST + station to the ST station. On the one hand, at least one pulse of the reflected pulse sequence can be phase-modulated. For this purpose, the interdigital transducer D-IDW is connected to the antenna ANT via a phase modulator PM controlled by the register REG. An activation signal en (enable) is supplied to the register by the detector DD, after its arrival the phase modulator PM is controlled in accordance with the data stored in the register REG. Since all phase changes caused by the previous expansion were canceled in the station ST after the compression of the response pulses, only the phase shifts left on the compressed pulse that were impressed in the station ST + by the phase modulator PM. These phase shifts can therefore be easily detected in station ST by comparing the phase of the compressed pulses with a reference phase.

Daten lassen sich von der Station ST+ zur Station ST ferner durch die Verwendung des in Fig. 2c gezeigten programmierbaren Oberflächenwellen-Bauteils P-OFW übertragen. Das Bauteil P-OFW, dessen Reflektoren RFT durch das Betätigen der Data can also be transmitted from station ST + to station ST by using the programmable surface wave component P-OFW shown in FIG. 2c. The component P-OFW, whose reflectors RFT by pressing the

Schalter SW1 SWn wahlweise aktiviert werden können, wurde unter Fig. 2c beschrieben. Die Schalter SW1 SWn werden dabei in Abhängigkeit der im Register REG abgelegten Daten betätigt. Dieser Schaltvorgang wird vorzugsweise ebenfalls vom Detektor DD durch das Aktivierungssignal en ausgelöst, nachdem diese ein Abfragesignal detektiert hat. Neu gesetzt werden die Schalter SW1, ..., SWn z.B. direkt nach der Reflektion des vorhergehenden Abfragepulses. Die im Register REG abgelegten Daten werden jeweils über die Schnittstelle I/O eingelesen und im Datenpuffer BFF zwischengespeichert. Zur Detektion des Antwortpulses in der Station ST wird entweder das Auftreten eines Pulses der Antwortsequenz oder vorzugsweise ein in der Station ST festgelegter Zeitpunkt (z.B. Zeitpunkt der Abgabe des Abfragepulses) als Referenz zur Detektion der Antwortpulse gewählt. Zur Detektion der übertragenen Daten wird im Detektor DD/SP festgestellt, wie viele Antwortpulse eintreffen und welchen zeitlichen Abstand diese in Bezug zur Referenz aufweisen. Switch SW1 SWn can optionally be activated, has been described under Fig. 2c. The switches SW1 SWn are actuated depending on the data stored in the register REG. This switching process is preferably also triggered by the detector DD by the activation signal en after it has detected an interrogation signal. The switches SW1, ..., SWn e.g. immediately after the reflection of the previous query pulse. The data stored in the REG register are each read in via the I / O interface and buffered in the BFF data buffer. To detect the response pulse in the ST station, either the occurrence of a pulse of the response sequence or, preferably, a point in time defined in the ST station (for example, the time when the query pulse was issued) is selected as a reference for the detection of the response pulse. To detect the transmitted data, the detector DD / SP determines how many response pulses arrive and the time interval between them and the reference.

Zur Vereinfachung der Steuerung der Phasenmodulation der einzelnen Antwortpulse werden vorzugsweise, wie in Fig. 2d gezeigt, mehrere Oberflächenwellen-Bauteile OFW1 OFWn verwendet, To simplify the control of the phase modulation of the individual response pulses, a plurality of surface wave components OFW1 OFWn are preferably used, as shown in FIG. 2d,

die je einen Phasenmodulator PM1, ..., PMn aufweisen, welche über eine Additionsstufe mit der Antenne ANT verbunden sind. Die Steuereingänge der Phasenmodulatoren PM werden je mit einer Datenausgangsleitung des Registers REG verbunden. which each have a phase modulator PM1, ..., PMn, which are connected to the antenna ANT via an addition stage. The control inputs of the phase modulators PM are each connected to a data output line of the register REG.

Wie bereits eingangs erläutert, weisen die Stationen ST und ST+ normalerweise eine hohe Relativgeschwindigkeit auf. Für verschiedene Anwendungen ist es von Bedeutung, dass die relative Lage beider Stationen ST und ST+ genau gemessen As already explained at the beginning, the stations ST and ST + normally have a high relative speed. For different applications it is important that the relative position of both stations ST and ST + is measured accurately

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CH 688 111 A5 CH 688 111 A5

14 14

wird. Z.B. wird die Datenübertragung erst gestartet, nachdem die Stationen ST und ST+ eine bestimmte Lage eingenommen haben, da ein zu früher oder zu später Beginn der Datenübertragung zu Übertragungsfehlem führen könnte. Fig. 3b zeigt eine mit zwei Antennen A, B ausgerüstete Station ST, die mit einer Station ST+ in Funkkontakt steht. Die Antennen A, B sind Teil einer Monopulsantenne. D.h. der Abfragepuls wird über beide Antennen A, B gleichzeitig abgesandt und die von der nur eine Antenne ANT aufweisenden Station ST+ retournierten Antwortpulse werden von beiden Antennen A, B empfangen und an einen Diskriminator weitergeleitet, dessen Kennlinie in Fig. 3c angegeben ist. In Abhängigkeit der relativen Lage der Stationen ST und ST+ wird entweder von der Antenne A oder B ein stärkeres Signal empfangen. Nur wenn die beiden Stationen ST und ST+ genau übereinander liegen, geben beide Antennen A, B Signale von gleicher Stärke ab, die sich in einer im Diskriminator vorgesehenen Differenzstufe gegenseitig aufheben. Beim Durchlaufen des Nulldurchgangs der Diskrimi-natorkennlinie liegen die Stationen ST und ST+ daher genau übereinander. becomes. E.g. the data transmission is only started after the stations ST and ST + have assumed a certain position, since starting the data transmission too soon or too late could lead to transmission errors. 3b shows a station ST equipped with two antennas A, B, which is in radio contact with a station ST +. The antennas A, B are part of a monopulse antenna. I.e. the interrogation pulse is sent simultaneously via both antennas A, B and the response pulses returned from the station ST +, which has only one antenna ANT, are received by both antennas A, B and forwarded to a discriminator, the characteristic curve of which is indicated in FIG. 3c. Depending on the relative position of the ST and ST + stations, either a stronger signal is received by antenna A or B. Only if the two stations ST and ST + lie exactly one above the other, both antennas A, B emit signals of the same strength, which cancel each other out in a differential stage provided in the discriminator. When the discriminator curve passes the zero crossing, the stations ST and ST + are therefore exactly one above the other.

Die in Fig. 3d gezeigte Schaltungsanordnung ist daher eine Erweiterung der in Fig. 3a gezeigten Schaltungsanordnung. Der Zirkulator C ist nun über ein Summen- und Differenznetzwerk S-D-NET mit zwei Antennen A, B verbunden. Das Summen- und Differenznetzwerk S-D-NET verfügt über vier Pforten P1, ..., P4 die mit Ausnahme von Pforte P2 je als Ein- und Ausgänge dienen. Der Zirkulator C ist mit Pforte P1 und die Antennen A, B mit den Pforten P3 und P4 verbunden. Die Signalpfade innerhalb dieses S-D-Netzwerks sind derart festgelegt, dass Signale von der Pforte P1 immer mit identischer Phasenlage zu den Pforten P3 und P4 und Signale von den Pforten P3 und P4 mit identischer bzw. inverser Phasenlage als Summen- bzw. Differenzsignal sum; diff zu den Pforten P1 bzw. P2 gelangen. Diese Summen- bzw. Differenzsignale sum; diff werden über die Pforte P1, den Zirkulator C und ein Kompressionsnetzwerk KN-S bzw. die Pforte P2 und ein Kompressionsnetzwerk KN-D dem Detektor DD/SP zugeführt. Selbstverständlich sind in den einzelnen Modulen noch Vor- und Endverstärker vorgesehen, deren Einsatz dem Fachmann bekannt ist. The circuit arrangement shown in FIG. 3d is therefore an extension of the circuit arrangement shown in FIG. 3a. The circulator C is now connected to two antennas A, B via a sum and difference network S-D-NET. The sum and difference network S-D-NET has four ports P1, ..., P4 which, with the exception of port P2, each serve as inputs and outputs. The circulator C is connected to the gate P1 and the antennas A, B to the gate P3 and P4. The signal paths within this S-D network are defined in such a way that signals from the gate P1 always have an identical phase position to the gates P3 and P4 and signals from the gates P3 and P4 have an identical or inverse phase position as a sum or difference signal sum; diff to the gates P1 and P2. These sum or difference signals sum; diff are fed to the detector DD / SP via the gate P1, the circulator C and a compression network KN-S or the gate P2 and a compression network KN-D. Of course, preamplifiers and power amplifiers are also provided in the individual modules, the use of which is known to the person skilled in the art.

Die Schaltungsanordnung funktioniert wie folgt: The circuit arrangement works as follows:

Aus dem vom Oszillator MCL zugeführten Signal werden im Pulsmodulator IPM einzelne Pulse erzeugt die im Dispersionsnetzwerk DN expandiert und dem Pulsbereichsmodulator BM zugeführt werden. Der Enkoder ENC steuert die Modulatoren IPM, DN (Dispersionsnetzwerk) und BM derart, dass entsprechend den am Enkoder ENC anliegenden und an die Station ST+ zu übermittelnden Daten vd-t, ein up-Chirp oder ein down-Chirp (Expandierte Pulse mit entsprechender Expansionsrichtung) erzeugt und/oder zumindest eine Marke in den Bereichen B1, ..., Bn vorgesehen wird. Der vom Pulsbereichsmodulator BM an den Zirkulator Z abgegebene Abfragepuls wird zur Pforte P1 des Individual pulses are generated in the pulse modulator IPM from the signal supplied by the oscillator MCL, which are expanded in the dispersion network DN and fed to the pulse range modulator BM. The encoder ENC controls the modulators IPM, DN (dispersion network) and BM in such a way that an up-chirp or a down-chirp (expanded pulses with a corresponding expansion direction) corresponds to the data present at the encoder ENC and to be transmitted to the station ST + ) is generated and / or at least one mark is provided in the areas B1, ..., Bn. The query pulse delivered by the pulse range modulator BM to the circulator Z becomes the gate P1 of the

Summen- und Differenznetzwerks S-D-NET und über dessen Pforten P3, P4 zu den Antennen A, B geführt und zur Station ST+ übertragen. Die von der Station ST+ den Antennen A, B übermittelten Antwortsignale werden vom Summen- und Diffe-renznetzwerks S-D-NET durch phasenrichtige Überlagerung in ein Summen- und ein Differenzsignal sum, diff umgewandelt und über die Pforte P1 und den Zirkulator C bzw. die Pforte P2 an das Kompressionsnetzwerk KN-S bzw. KN-D abgegeben. In diesen Kompressionsnetzwerken KN werden die empfangenen Signale, die aus Folgen von expandierten Pulsen bestehen, vorverstärkt, komprimiert und an den Detektor DD/SP weitergeleitet. Im Detektor DD/SP wird durch Teilung des Differenzsignals diff durch das Summensignal sum vorzugsweise ein normiertes Signal diff-n = diff / sum gebildet, aufgrund dessen die relative Lage und Bewegungsrichtung der Stationen ST und ST+ festgestellt werden kann. Die Polarität des Signals diff-n gibt an, ob die Station ST links oder rechts der Station ST+ liegt. Dessen Signalstärke entspricht dem relativen Abstand. Aufgrund des Signalverlaufs (Annäherungsrichtung an den Nullpunkt der Diskriminatorkennlinie kann die relative Bewegungsrichtung (Annäherung von der linken oder rechten Seite) ermittelt werden. Aufgrund der Anzahl der dem Signalprozessor zugeführten Pulse und/oder deren Phasenlage können ferner das fixe Kodewort und die variablen Daten entnommen werden. Als zeitliche Referenz wird vorzugsweise der in der Station ST bekannte Zeitpunkt des Absendens des Abfragepulses gewählt. Durch den Dekoder DEC werden daher folgende Signale bzw. Daten abgegeben: Sum and difference network S-D-NET and via its gates P3, P4 to antennas A, B and transmitted to station ST +. The response signals transmitted by the station ST + to the antennas A, B are converted by the sum and difference network SD-NET through phase overlay into a sum and a difference signal sum, diff and via the gate P1 and the circulator C or the gate P2 sent to the compression network KN-S or KN-D. In these compression networks KN, the received signals, which consist of sequences of expanded pulses, are preamplified, compressed and forwarded to the detector DD / SP. In the detector DD / SP, a normalized signal diff-n = diff / sum is preferably formed by dividing the difference signal diff by the sum signal sum, on the basis of which the relative position and direction of movement of the stations ST and ST + can be determined. The polarity of the diff-n signal indicates whether the ST station is on the left or right of the ST + station. Its signal strength corresponds to the relative distance. The relative movement direction (approach from the left or right side) can be determined on the basis of the signal course (approach direction to the zero point of the discriminator characteristic curve.) The fixed code word and the variable data can also be extracted on the basis of the number of pulses supplied to the signal processor and / or their phase position The time of sending the query pulse known in the station ST is preferably selected as the time reference, so the following signals or data are emitted by the decoder DEC:

Relative Bewegungsrichtung tdir Relativer Abstand tloc Kodewort bzw. feste Daten fd Variable Daten von der Station ST+ vd-b Relative direction of movement tdir Relative distance tloc code word or fixed data fd Variable data from the station ST + vd-b

Zur Erhöhung der Datenübertragungsrate kann ferner wie in der Schaltungsanordnung nach Fig. 3a vorgesehen werden, dass die Abfragepulse FSK-moduliert werden. To increase the data transmission rate, it can also be provided, as in the circuit arrangement according to FIG. 3a, that the query pulses are FSK-modulated.

Fig. 3f zeigt eine weitere prinzipielle Schaltungsanordnung der Station ST und der Station ST+, bei denen in Richtung zur Station ST+ FSK- und in Richtung zur Station ST PSK-modulierte Signale übertragen werden. Der in der Station ST vorgesehene Oszillator MCL ist einerseits mit dem Enkoder ENC und andererseits über einen FSK-Modulator FSK-M, einen Pulsmodulator IPM und einen Zirkulator C mit einer Antenne A verbunden. Der Zirkulator C ist ferner über einen Detektor DET mit einem Dekoder DEC verbunden. Der Ausgang des Modulators FSK-M ist ferner mit den Referenzfrequenzeingängen des Dekoders DEC und des Detektors DET verbunden. Der Enkoder ENC ist mit Steuereingängen des Modulators FSK-M und des Pulsmodulators IPM verbunden. Die Station ST+, die im wesentlichen aus dem unter Fig. 2a beschriebenen Oberflächenwellen-Bauteil OFW besteht, weist ferner einen Detektor und ein Register auf die z.B. über zusätzliche Datenpuffer mit einer Schnittstelle 3f shows a further basic circuit arrangement of the station ST and the station ST +, in which PSK-modulated signals are transmitted in the direction of the station ST + and in the direction of the station ST. The oscillator MCL provided in the station ST is connected on the one hand to the encoder ENC and on the other hand via an FSK modulator FSK-M, a pulse modulator IPM and a circulator C to an antenna A. The circulator C is also connected to a decoder DEC via a detector DET. The output of the modulator FSK-M is also connected to the reference frequency inputs of the decoder DEC and the detector DET. The ENC encoder is connected to control inputs of the FSK-M modulator and the IPM pulse modulator. The station ST +, which essentially consists of the surface wave component SAW described under Fig. 2a, furthermore has a detector and a register, which e.g. via additional data buffers with one interface

5 5

10 10th

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20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

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55 55

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8 8th

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CH 688 111 A5 CH 688 111 A5

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verbunden sind. Vom Register werden dem Phasenmodulator PM Daten vd-b zugeführt und vom Detektor werden die Ausgangssignale der Bandpassfilter BP1, BP2 entnommen. Die von der Station ST+ reflektierten und phasenmodulierten Signale können in der Station ST wiederum nur korrekt detektiert werden, falls ein Referenzsignal zur Verfügung steht. Da die Abfragepulse zwischen z.B. zwei Frequenzen frequenzumgetastet sind, wird daher das Ausgangssignal des Modulators FSK-M im Detektor DET als Referenz verwendet. Vorzugsweise können z.B. auch mindestens zwei Referenzoszillatoren (oder mindestens zwei von einem Oszillator abgeleitete Signale) verwendet werden. Durch einen vom Enkoder gesteuerten Umschalter würde dabei jeweils der Ausgang eines Oszillators mit den Eingängen des Pulsmodulators IPM, des Detektors DET und des Dekoders DEC verbunden. are connected. Data vd-b are fed from the register to the phase modulator PM and the output signals of the bandpass filters BP1, BP2 are taken from the detector. The signals reflected and phase-modulated by the ST + station can in turn only be correctly detected in the ST station if a reference signal is available. Since the query pulses between e.g. two frequencies are frequency-shift keyed, the output signal of the modulator FSK-M is therefore used in the detector DET as a reference. Preferably, e.g. at least two reference oscillators (or at least two signals derived from an oscillator) can also be used. A switch controlled by the encoder would connect the output of an oscillator to the inputs of the pulse modulator IPM, the detector DET and the decoder DEC.

Die Antennen A, B bzw. die Antenne ANT können, wie z.B. in Fig. 2a und 2b gezeigt, als Schlaufen oder als Dipole ausgebildet sein. Um eine möglichst grosse Entkopplung von Stationen zu erreichen, die auf parallelen Fahrbahnen vorgesehen sind, werden die Antennen A, B, ANT orthogonal zur Bewegungsrichtung der Stationen ST und ST+ angeordnet. Die Anordnung längerer Antennen A, B, ANT längs der Bewegungsrichtung der Stationen ST und ST+ erlaubt im Gegensatz dazu eine längere Kontaktzeit zwischen denselben. Antennas A, B and antenna ANT can, e.g. 2a and 2b, can be designed as loops or as dipoles. In order to achieve the greatest possible decoupling of stations which are provided on parallel carriageways, the antennas A, B, ANT are arranged orthogonally to the direction of movement of the stations ST and ST +. In contrast, the arrangement of longer antennas A, B, ANT along the direction of movement of the stations ST and ST + allows a longer contact time between them.

In Fig. 6 ist ein OFW-Bauteil gezeigt, dessen Reflektoren RFT über vorzugsweise steuerbare Impedanzen IMP mit Erde verbunden oder verbindbar sind. Die Impedanzen IMP sollen dabei grundsätzlich als induktive oder kapazitive Widerstände dienen. FIG. 6 shows an SAW component whose reflectors RFT are connected or can be connected to earth via preferably controllable impedances IMP. The IMP impedances should basically serve as inductive or capacitive resistors.

Zur Erzielung von maximalen Reflektionswerten werden die Reflektoren RFT mit derart gewählten induktiven Widerständen IMP verbunden, dass die Eigenkapazität der Reflektoren RFT kompensiert wird. Zur Erzielung von minimalen Reflektionswerten werden die Reflektoren RFT mit kapazitiven Widerständen IMP verbunden. Zur Erzielung von Reflektionswerten zwischen diesen Eckwerten werden die Reflektoren RFT mit induktiven, kapazitiven und/oder reellen Widerständen IMP verbunden. To achieve maximum reflection values, the reflectors RFT are connected to selected inductive resistors IMP in such a way that the intrinsic capacity of the reflectors RFT is compensated for. To achieve minimum reflection values, the RFT reflectors are connected to capacitive resistors IMP. To achieve reflection values between these basic values, the reflectors RFT are connected to inductive, capacitive and / or real resistors IMP.

Als Impedanzen können z.B. Kapazitätsdioden oder elektronische Impedanzen verwendet werden. Ferner kann z.B. ein Parallelkreis vorgesehen werden, bei dem die Induktivität und/oder Kapazität durch einen Feldeffekttransistor zu- oder abschaltbar ist. Impedances can e.g. Capacitance diodes or electronic impedances can be used. Furthermore, e.g. a parallel circuit can be provided, in which the inductance and / or capacitance can be switched on or off by a field effect transistor.

Die Impedanzen IMP sind über Steuerleitungen mit dem Ausgang einer Steuereinheit IMPC verbunden, durch die für jeden Reflektor RFT das Reflekti-onsverhalten festlegbar ist. Z.B. wird es dadurch möglich, festzulegen, dass die ersten beiden Reflektoren RFT 50% und die letzten drei Reflektoren RFT 100% der maximal möglichen Energie reflektieren. Dadurch ergeben sich natürlich zusätzliche Freiheitsgrade bei der Festlegung möglicher Kodewörter. The impedances IMP are connected via control lines to the output of a control unit IMPC, by means of which the reflection behavior can be determined for each reflector RFT. E.g. it becomes possible to determine that the first two reflectors RFT reflect 50% and the last three reflectors RFT 100% of the maximum possible energy. This naturally results in additional degrees of freedom when defining possible code words.

Claims (1)

Patentansprüche Claims 1. Verfahren zur Datenübertragung zwischen zwei Stationen (ST, ST+), von denen mindestens die erste Station (ST+) wenigstens eine mit Reflek-tionsstellen versehene Verzögerungsleitung (OFW) aufweist, die mit einem zur Leitung von Oberflächenwellen geeigneten Substrat versehen ist, auf dem wenigstens ein Interdigitalwandler (IDW) und mindestens ein Reflektor (RFT) vorgesehen sind, wobei von der zweiten Station (ST) ein expandierter trägerfrequenter Abfragepuls an die erste Station (ST+) bzw. die Verzögerungsleitung (OFW) übertragen wird und dass die von der ersten Station (ST+) bzw. der Verzögerungsleitung (OFW) abgegebenen Antwortpulse in der zweiten Station (ST) komprimiert und dekodiert werden.1. A method for data transmission between two stations (ST, ST +), of which at least the first station (ST +) has at least one delay line (SAW) provided with reflection points, which is provided with a substrate suitable for conducting surface waves, on which At least one interdigital transducer (IDW) and at least one reflector (RFT) are provided, an expanded carrier-frequency interrogation pulse being transmitted from the second station (ST) to the first station (ST +) or the delay line (SAW) and that from the first Station (ST +) or the delay line (SAW) output response pulses in the second station (ST) are compressed and decoded. 2. Verfahren zur Datenübertragung zwischen zwei Stationen (ST, ST+), von denen mindestens die erste Station (ST+) wenigstens eine mit Reflek-tionsstellen versehene Verzögerungsleitung (OFW) aufweist, die mit einem zur Leitung von Oberflächenwellen geeigneten Substrat versehen ist, auf dem wenigstens ein Interdigitalwandler (IDW) und mindestens ein Reflektor (RFT) vorgesehen sind, wobei von der zweiten Station (ST) Pulse an die erste Station (ST+) übertragen werden, die in Abhängigkeit von den zu übertragenden Daten frequenzumgetastet bzw. FSK-moduliert und in der ersten Station (ST+) dekodiert werden und dass die von der ersten Station (ST+) bzw. der Verzögerungsleitung (OFW) abgegebenen Antwortpulse in der zweiten Station (ST) dekodiert werden.2. Method for data transmission between two stations (ST, ST +), of which at least the first station (ST +) has at least one delay line (SAW) provided with reflection points, which is provided with a substrate suitable for conducting surface waves, on which At least one interdigital converter (IDW) and at least one reflector (RFT) are provided, with pulses being transmitted from the second station (ST) to the first station (ST +), which are frequency-shift keyed or FSK-modulated and, depending on the data to be transmitted are decoded in the first station (ST +) and that the response pulses emitted by the first station (ST +) or the delay line (OFW) are decoded in the second station (ST). 3. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer von n auf der Verzögerungsleitung (OFW) vorgesehenen Reflektoren (RFT) in Abhängigkeit von zu übertragenden Daten aktiviert oder deaktiviert wird und dass die von der ersten Station (ST+) zur zweiten Station (ST) reflektierte Pulssequenz vorzugsweise aus Pulsen zusammengefügt wird, die entsprechend einem festgelegten Kodewort festgelegt und/oder entsprechend den zu übertragenden Daten veränderbar sind.3. The method according to claim 2 or 3, characterized in that at least one of n on the delay line (SAW) provided reflectors (RFT) is activated or deactivated depending on the data to be transmitted and that from the first station (ST +) to the second Station (ST) reflected pulse sequence is preferably assembled from pulses that are defined according to a specified code word and / or can be changed according to the data to be transmitted. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aktivierung der Reflektoren (RFT), deren Blindwiderstand reduziert und/oder zur Deaktivierung der Reflektoren (RFT), deren Blindwiderstand erhöht wird.4. The method according to claim 3, characterized in that to activate the reflectors (RFT), their reactance is reduced and / or to deactivate the reflectors (RFT), their reactance is increased. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Blindwiderstand der Reflektoren (RFT) durch Zuschaltung eines festen oder änderbaren kapazitiven oder induktiven Widerstandes (IMP) auf einen gewünschten Wert geändert wird, um einen gewünschten Reflektionsgrad für jeden Reflektor (RFT) zu erzielen.5. The method according to claim 4, characterized in that the reactance of the reflectors (RFT) is changed to a desired value by connecting a fixed or changeable capacitive or inductive resistor (IMP) in order to achieve a desired degree of reflection for each reflector (RFT) . 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektionsgrad jedes Reflektors (RFT) derart geändert wird, dass als Antwort auf einen Abfragepuls eine Sequenz von Pulsen gleicher oder unterschiedlicher Intensität abgegeben wird.6. The method according to claim 5, characterized in that the reflectance of each reflector (RFT) is changed such that a sequence of pulses of the same or different intensity is emitted in response to an interrogation pulse. 7. Oberflächenwellen-Bauteil (OFW) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, das ein zur Leitung von Oberflächenwellen geeignetes Substrat aufweist, auf dem mindestens ein Interdigitalwandler und mindestens ein Reflektor (RFT) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektoren (RFT) und/oder der7. Surface wave component (SAW) for carrying out the method according to one of claims 4, 5 or 6, which has a substrate suitable for conducting surface waves, on which at least one interdigital transducer and at least one reflector (RFT) are provided, characterized in that that the reflectors (RFT) and / or the 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 99 1717th CH 688 111 A5CH 688 111 A5 Interdigitalwandler (IDW) mit festen oder änderbaren reellen, kapazitiven und/oder induktiven Widerständen (IMP) verbindbar sind.Interdigital converters (IDW) can be connected with fixed or changeable real, capacitive and / or inductive resistors (IMP). 8. Oberflächenwellen-Bauteil (OFW) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die festen oder änderbaren Widerstände (IMP) über einen Datenbus änderbar bzw. schaltbar sind.8. Surface wave component (SAW) according to claim 7, characterized in that the fixed or changeable resistors (IMP) can be changed or switched via a data bus. 9. Oberflächenwellen-Bauteil (OFW) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die festen oder änderbaren Widerstände (IMP) schaltbare elektronische Impedanzen sind.9. Surface wave component (SAW) according to claim 7 or 8, characterized in that the fixed or changeable resistors (IMP) are switchable electronic impedances. 10. Oberflächenwellen-Bauteil (OFW) nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (IMPC) vorgesehen ist, die zur programmgemässen Einstellung/Zuschaltung der Widerstände (IMP) dient.10. Surface wave component (SAW) according to one of claims 7, 8 or 9, characterized in that a control unit (IMPC) is provided, which is used for the program-based setting / connection of the resistors (IMP). 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 1010th